Sisältö：
1.Fundamental erot N-tyypin ja P-tyypin aurinkokennojen välillä
2.N-tyypin ja P-tyypin aurinkokennojen edut ja haitat
3.N-tyypin aurinkokennot VS. P-tyypin aurinkokennot
4.N-tyypin aurinkokennojen ja P-tyypin aurinkokennojen sovellukset
5.N- vai P-tyypin aurinkopaneeli, kumpi pitäisi valita?
N-tyypin ja P-tyypin aurinkokennojen väliset peruserot.
Tavallinen kiteisen piin (c-Si) aurinkokenno on piikiekko, joka on seostettu erilaisilla kemikaaleilla tehon tuottamisen edistämiseksi. P-tyypin ja N-tyypin aurinkokennojen välinen perusero on elektronien määrä. P-tyypin kennossa piikiekko on usein seostettu boorilla, jossa on yksi elektroni vähemmän kuin piissä (jolloin kenno on positiivisesti varautunut). N-tyypin kenno seostetaan fosforilla, jossa on yksi elektroni enemmän kuin piissä (jolloin kenno on negatiivisesti varautunut).
Mitä ovat N-tyypin ja P-tyypin aurinkopaneelit?
N-tyypin Aurinkokenno
N-tyypin aurinkokennoissa käytetään raaka-aineena N-tyypin piikiekkoja, ja ne valmistetaan erilaisilla tekniikoilla, kuten TOPCon (Tunnel Oxide Passivated Contact, Tunnelioksidipassiivinen kontakti), HJT (Heterojunction with Intrinsic Thin layer, Heterojunktion sisäinen ohut kerros), PERT/PERL (Passivated Emitter Rear Totally Diffused/Passivated Emitter Rear Locally Diffused, Passivated Emitter Rear Locally Diffused), IBC (Interdigitated Back Contact, interdigitoitu takakontakti) ja niin edelleen. N-tyypin aurinkopaneelin c-si-alue on negatiivisesti varautunut, koska kiekko on seostettu fosforilla. Sen ylin emitterikerros on negatiivisesti varautunut boorin seostuksen vuoksi.
P-tyypin Aurinkokenno
P-tyypin aurinkokennoissa käytetään raaka-aineena P-tyypin piikiekkoja, ja ne valmistetaan pääasiassa perinteisellä Al-BSF (Aluminum Back Surface Field) -tekniikalla ja PERC (Passivated Emitter Rear Contact) -tekniikalla. P-tyypin aurinkopaneeleissa on huomattava c-si-alue, joka on negatiivisesti varautunut boorin seostuksen vuoksi. Sen ylin emitterikerros on positiivisesti varautunut fosforin seostuksen vuoksi. PERC on markkinoilla yleisemmin käytetty tekniikka.
N-tyypin aurinkokennojen edut ja haitat
N-tyyppisillä kennoilla on seuraavat edut ja haitat, joita kuvataan tarkemmin jäljempänä.
Edut：
1.Ei alttiina valon aiheuttamalle hajoamiselle.
2.Pitkä käyttöikä
3.Suurempi muuntohyötysuhde kuin P-tyypin kennoissa.
Haitat：
1. kalliimpia
2.Pieni markkinaosuus
P-tyypin aurinkokennojen edut ja haitat
Lyhyesti sanottuna P-tyypin kennoilla on seuraavat edut ja haitat, joita kuvataan tarkemmin jäljempänä.
Edut：
1.Alhaisemmat kustannukset
2.Laajasti saatavilla
3.Korkea immuniteetti säteilylle
Haitat：
1. kärsivät valon aiheuttamasta hajoamisesta (LID) vika.
2.Ei yhtä kestävä kuin N-tyypin aurinkokennot.
N-tyypin aurinkokennot VS. P-tyypin aurinkokennot
(1) Bifacial rate -nopeuden osalta N-tyypin aurinkokennoilla on korkeampi bifacial rate kuin P-tyypin aurinkokennoilla. PERC-kennon (P-tyyppi) bifacial rate on 75 %, TOPCon-kennon (N-tyyppi) bifacial rate on 85 % ja HJT-kennon (N-tyyppi) bifacial rate on noin 95 %. Mitä korkeampi bifacial-aste on, sitä suurempi on moduulin takapuolen sähköntuotantovoitto, erityisesti aurinkosähkövoimaloissa, joissa pinnan heijastavuus on suuri.
(2) Lämpötilakertoimen osalta PERC-kennoilla on yksi alhaisimmista, -0,37 %/°C, TOPCon-kennoilla yksi korkeimmista, -0,29 %/°C, ja HJT-kennoilla yksi alhaisimmista, 0.24%/°C. N-tyyppisten kennojen lämpötilakerroin on alhaisempi kuin P-tyyppisten kennojen, joten korkeat lämpötilat vaikuttavat niihin vähemmän, mikä parantaa sähköntuotantotehoa ja soveltuvuutta paikkoihin, joissa on paremmat säteilyolosuhteet.
(3) Vaimennuksen osalta N-tyypin piikiekot ovat fosforilla seostettuja ja niiden booripitoisuus on hyvin alhainen, joten boorin ja hapen muodostamien parien synnyttämä valon hajoaminen (LID) on käytännössä olematonta. PERC-moduulissa on 2-2,5 %:n vaimennus ensimmäisenä vuonna ja 0,45-0,55 %:n vaimennus vuosittain, TOPCon-moduulissa 1 %:n vaimennus ensimmäisenä vuonna ja 0,40 %:n vaimennus vuosittain ja HJT-moduulissa 1 %:n vaimennus ensimmäisenä vuonna ja 0,25 %:n vaimennus vuosittain. Kun kyseessä on sama kokonaislähtöteho, N-tyypin moduulin koko elinkaaren aikainen sähköntuotanto on suurempi kuin PERC-moduulin, ja premium-tila on suurempi.
(4) Tehontuotannon tehokkuuden kannalta N-tyyppisillä kennoilla on pidempi oligomeerin käyttöikä kuin P-tyyppisillä kennoilla, mikä voi parantaa merkittävästi akun avoimen piirin jännitettä ja johtaa korkeampaan akun muuntotehokkuuteen. P-tyyppisissä kennoissa käytetty boori toimii riittävän hyvin, mutta sillä on merkittäviä haittoja. Se aiheuttaa muun muassa valon aiheuttamaa hajoamista (Light Induced Degradation, LID), joka vaikuttaa aurinkopaneelien tehokkuuteen noin 1,5 prosenttia niiden ensimmäisten auringossa vietettyjen päivien jälkeen. Tämä LID-vaikutus ei ole huijaus. Se on otettu huomioon paneelien wattimäärissä. Se kuitenkin vähentää tehokkuutta, ja se on yksi syy siihen, miksi ihmiset ovat usein liian toiveikkaita siitä, kuinka paljon sähköä heidän uudet aurinkojärjestelmänsä tuottavat. N-tyyppisten aurinkopaneelien hyötysuhde voi olla jopa 25,7 prosenttia, kun taas P-tyyppisten paneelien hyötysuhde on 23,6 prosenttia. Korkea muuntohyötysuhde voi lisätä sähköntuotantoa pinta-alayksikköä kohti ja samalla alentaa aurinkosähkövoiman tuotantokustannuksia.
(5) Hämärän vaikutuksen osalta N-tyyppisillä paristoilla on parempi spektrinen vaste hämärissä olosuhteissa, pidempi tehollinen toiminta-aika ja ne voivat tuottaa sähköä alhaisen säteilyn intensiteetin ajanjaksoina, kuten aamu- ja ilta-aikaan, pilvisinä ja sateisina päivinä, ja ne ovat taloudellisesti edullisempia kuin P-tyyppiset paristot.
(6) Kustannusten osalta aurinkokennojen hinta on viime aikoina laskenut, ja P-tyypin kennot maksavat noin 0,081 euroa/W ja N-tyypin kennot noin 0,088 euroa/W. P-tyyppisillä aurinkokennoilla on hintaetu N-tyyppisiin aurinkokennoihin verrattuna. Tämä johtuu siitä, että P-tyyppisiä aurinkopaneeleita on ollut käytössä paljon kauemmin, ja käytettävissä on enemmän valmistustekniikkaa, jonka avulla P-tyyppisiä aurinkopaneeleita voidaan valmistaa halvemmalla kuin N-tyyppisiä aurinkopaneeleita.
(7) Kun verrataan yleistä käyttöikää, n-tyyppisten aurinkopaneelien käyttöikä on pidempi kuin p-tyyppisten aurinkopaneelien, mikä johtuu niiden rakenteesta. N-tyypin Si (pii) -aurinkokennomateriaaleissa on erittäin vähän booria, ja boorin ja hapen muodostamien parien aiheuttamat valon aiheuttamat hajoamisvaikutukset voidaan suurelta osin jättää huomiotta. Näin ollen N-tyypin Si-aurinkokennojen vähemmistökantajien elinikä on pidempi kuin P-tyypin Si-aurinkokennojen. Näiden etujen ansiosta N-tyypin Si-aurinkokennojen käyttöikä on pidempi ja hyötysuhde korkeampi.
(8) Vaikka Bell Labsin vuonna 1954 keksimä ensimmäinen aurinkokenno oli N-tyyppinen, P-tyyppinen rakenne tuli hallitsevammaksi avaruuden aurinkoteknologian kysynnän vuoksi. P-tyypin kennot osoittautuivat kestävämmiksi avaruuden säteilyä ja hajoamista vastaan.
Aurinkomoduulin valmistus raaka-aineesta valmiiksi tuotteeksi. Kuva on peräisin PVInsights.com-sivustolta.
N- ja P-tyyppisten aurinkokennojen sovellukset
Ennen vuotta 2016 alumiinin takakenttäkennoteknologian (BSF) markkinaosuus ensimmäisen sukupolven aurinkokennoteknologiana oli yli 90 prosenttia. Vuodesta 2016 alkaen PERC-kennot alkoivat yleistyä, ja vuoteen 19 mennessä ne olivat ohittaneet BSF-teknologian ja nousseet toisen sukupolven aurinkokennotekniikan valtavirran kennoteknologiaksi, jonka markkinaosuus oli jopa 65 prosenttia.
PERC-kennot ovat emitteri- ja takapuolipassivointikennoteknologiaa, jossa käytetään passivointikalvoa takapuolen passivoimiseksi, mikä vahvistaa valon sisäistä takaisinheijastusta piipohjassa, alentaa takapuolen yhdistymisnopeutta ja lisää kennon tehokkuutta. Tällä hetkellä PERC-akkuteknologia on kypsempi ja kustannustehokkaampi, mutta massatuotannon tehokkuus on saavuttanut 23,2 prosenttia, lähestyy vähitellen teoreettista raja-arvoa 24,5 prosenttia tai niin, kapean tilan tehokkuus ylöspäin suuntautuvaan liikkuvuuteen ja P-tyyppiset akut, jotka johtuvat boorin happirikkaasta valon heikentymisilmiöstä, ei voida täysin ratkaista, valmistaja joutuu kohtaamaan P-tyyppisten akkujen kehityksen vaikutuksen vähenemisnopeuden marginaalisen hyötyasteen investoinnit, ja P-tyyppisten akkujen kehityksen vaikutus on hyvin rajallinen tila.
Kun markkinoiden kysyntä akkujen muuntotehokkuuden kasvaa, aurinkosähkövalmistajat alkoivat luoda korkeamman muuntotehokkuusrajan seuraavan sukupolven akkuteknologian - N-tyypin korkean hyötysuhteen akut. N-tyypin akut TOPCon, HJT, IBC edustajana korkean hyötysuhteen muuntaminen, hajoamisen esto, alhainen lämpötilakerroin, kaksipuolinen korko suuria etuja, mikä edistää parantaa aurinkosähkö sähköntuotanto voitto, alentaa sähkön kustannuksia ja alentaa sähkön kustannuksia. Se edistää aurinkosähköenergian sähköntuotantovoiton lisäämistä ja sähköntuotantokustannusten alentamista, ja sillä on laaja kehityslupaus, mutta se on vielä teollistamisen alkuvaiheessa korkeiden investointikustannusten vuoksi.
Kiinan aurinkosähköteollisuusyhdistyksen mukaan uutta tuotantolinjaa vuonna 2022 hallitsivat edelleen PERC-kennojen tuotantolinjat. Vuoden jälkipuoliskolla osa N-tyyppisten kennojen tuotantokapasiteetista vapautui kuitenkin, ja P-tyyppisten kennojen markkinaosuus pieneni 87,5 prosenttiin, kun taas N-tyyppisten kennojen markkinaosuus kasvoi vähitellen 9,1 prosenttiin. Kun N-tyyppisten kennojen edut tunnustettiin laajemmin, niiden suosio kasvoi ja yhä useammat ihmiset käyttivät niitä. Siksi N-tyyppisten kennojen käytön odotettiin lähitulevaisuudessa ylittävän P-tyyppisten kennojen käytön.
International Technology Roadmap for Photovoltaics (ITRPV) -julkaisun mukaan P-tyyppinen mono-c-Si hallitsee noin 30 prosenttia markkinoista vuoteen 2028 mennessä, kun taas N-tyyppinen mono-c-Si nousee noin 28 prosenttiin vuoden 2017 hädin tuskin 5 prosentista. Tämä vastaa teollisuuden halua saada lisää korkean hyötysuhteen moduuleja, joten aurinkoenergia-asiakkaat voivat odottaa näkevänsä enemmän N-tyyppisiä malleja markkinoilla.
P-tyypin ja n-tyypin aurinkokennomallien markkinaosuus. Luotto: ITRPV
N- vai P-tyyppinen aurinkopaneeli, kumpi pitäisi valita?
Kun on kyse yksinkertaisista asennuskustannuksista, N-tyyppiset aurinkopaneelit ovat kalliimpia kuin P-tyyppiset paneelit. Energiantarpeen osalta N-tyyppiset aurinkopaneelit pystyvät tuottamaan enemmän energiaa kuin P-tyyppiset paneelit, koska niiden hyötysuhde on parempi.
Paneelien asentamiseen käytettävissä olevan tilan määrä vaikuttaa merkittävästi siihen, minkä tyypin valitset. Jos sinulla ei ole paljon tilaa, mutta energiantarpeesi on suuri, kannattaa valita N-tyyppinen aurinkopaneeli, joka toimii paremmalla hyötysuhteella.
Jos sinulla on käytettävissäsi suurempi asennustila ja olet enemmän huolissasi hinnasta, voit valita N-tyypin aurinkopaneelit, jotka ovat hieman tehottomampia, mutta tavalliselle asunnonomistajalle edullisempia.
Maysun Solar on erikoistunut korkealaatuisten aurinkosähkömoduulien valmistukseen vuodesta 2008 lähtien. Valitse laajasta valikoimastamme kokomustia, mustakehyksisiä, hopeisia ja lasilasisia aurinkopaneeleja, joissa hyödynnetään puolileikattua, MBB-, IBC- ja Shingled-tekniikkaa. Nämä paneelit tarjoavat ylivoimaisen suorituskyvyn ja tyylikkään muotoilun, joka sulautuu saumattomasti mihin tahansa rakennukseen. Maysun Solar on menestyksekkäästi perustanut toimistoja, varastoja ja pitkäaikaisia suhteita erinomaisten asentajien kanssa lukuisissa maissa! Ota meihin yhteyttä, jos haluat viimeisimmät moduulitarjoukset tai mitä tahansa aurinkosähköön liittyvää tiedustelua. Autamme sinua mielellämme.
Viite:
N ͅ P Ҫ - OFWeek . (n.d.). https://solar.ofweek.com/2023-03/ART-260001-11000-30589962.html
Brakels, R. (2017). P-Type And N-Type Solar Cells’ Excellent Electron Adventure. Solar Quotes Blog. https://www.solarquotes.com.au/blog/p-type-and-n-type-solar-cells-excellent-electron-adventure/
Chint. (2023, July 20). N-Type VS. P-Type Solar Panels: Which one should you choose? CHINT. https://chintglobal.com/blog/n-type-vs-p-type-solar-panels/
N غ P ص - OFWeek . (n.d.). https://solar.ofweek.com/2023-03/ART-260006-11000-30589634.html
Pickerel, K. (2018, December 20). The difference between n-type and p-type solar cells. Solar Power World. https://www.solarpowerworldonline.com/2018/07/the-difference-between-n-type-and-p-type-solar-cells/
Renewables, G. (2021). Solar Cell Efficiency: N-type v. P-type. Greentech Renewables. https://www.greentechrenewables.com/article/solar-cell-efficiency-n-type-v-p-type
Shanghai Kinmachi New Material Technology Co. (n.d.). A Brief Overview of PV Cell Technology Iteration - From PERC to TOPCon. Zhihu column.
https://zhuanlan.zhihu.com/p/486612755
Akcome Classroom | The difference between P-type and N-type solar cells, do you know? Akcome News_Media Centre_Zhejiang Akcome New Energy Technology Co. (n.d.). https://www.akcome.com/news_list/589.html
Saatat pitää myös:
